CN1047815A - 液体雾化装置 - Google Patents

Abstract

液体雾化装置具有喷射器(1)和靠近排出喷口(5)安装的可移动的雾化阀(6)。按照本发明，本装置还装有与喷射器(1)连接的混合器(2)，混合器(2)本身具有带排出喷口(18)的雾化阀(17)。

Description

本发明涉及液体雾化和弥散设备，特别涉及液体雾化装置。

液体雾化装置可以在冶金联合炉中，水泥生产中和电力装置中液体燃料强烈燃烧时调节液体燃料的雾化程度。本装置可用于溶液、乳化液、悬浮液和浆液的雾化，例如，可在化学工业和其它工业部门对这些液体进行干燥时使用。该装置也可用于各种物质的喷涂。

液体的弥散和雾化对各种技术领域均具有重大意义。

人们熟悉的有各种各样的液体雾化装置。

举例来说，在生产矾土和水泥的转炉中，用于液体燃料的雾化和燃烧的带输入口和排出喷口的机械喷射器装置（见E.N.哈道洛夫所著建筑出版社1968年出版的“水泥工业炉”第370页，图152）是人们所熟悉的，在靠近排出喷口处装有可以纵向移动的带螺旋槽的雾化阀。

液体燃料重油在很大的压力下通过输入口进入雾化阀，在螺旋槽中分散和旋转，旋转的液体以锥形薄膜形式通过排出喷口射入炉膛内，在这里，在介质的作用下弥散和雾化。

然而，这种设备要求极高的能源消耗以产生在机械雾化时细弥散液体所需的高压。此外，为了工艺的目的在调节雾化程度和燃料火焰的形状时，必须使用可更换的、具有带各种倾斜角度的凹槽的雾化阀。这样就使焙烧过程复杂化并需短时停炉。

例如在乳化液、悬浮液或浆液的干燥阶段，为对其进行雾化使用一种装置（见Ю.φ.吉佳金等所著的机械工业出版社1977年出版“液体雾化”），该装置具有带液体和雾化剂输入口和排出喷口的气动机械喷射器。在靠近排出喷口处装有可移动的带螺旋槽的雾化阀，它与喷射器壳体内壁形成环形槽用以供给雾化剂。

液体通过喷射器输入口和专门的槽进入雾化阀。液体在螺旋槽内被分散和旋转，在由排出喷口喷出前进入环形室。作为雾化剂的压缩空气也进入此室，提供了进一步的雾化作用。空气和液体混合物通过排出喷口喷入该装置的工作空间。

然而，在此装置中液体和雾化剂仅在直接接近排出喷口时才汇合，从而缩短了相互作用的途径和时间。结果液体与雾化剂的混合，液体弥散和雾化均没有达到相当均匀和必要的程度。该装置雾化过程的强度和调节范围是有限的，而且雾化剂耗量较大。

最新的技术改进是一种液体雾化装置（见苏联专利SU.A.961431），它具有带输入口和排出喷口的喷射器。在靠近喷射器排出喷口处装有可移动的雾化阀。

液体在压力作用下通过输入口进入雾化阀，在此阀的螺旋槽内或切向缝隙内被分散和旋转。旋转的液体以锥形薄膜的形式通过排出喷口喷入工作空间内，在这里，在介质的作用下弥散和雾化。

但是，该装置同样要求极高的能源消耗，以产生液体紊流和细弥散所需很高的液体压力。同时还经常需要预先对液体进行处理，以降低其粘度，例如，预热，添加表面活化剂等。此外，当为了调整雾化液体的火焰形状而将阀从排出喷口移远时，由于摩擦动量矩的损失而降低了液体的雾化，在工作空间可以观察到有大滴液体落下。

本发明的任务是研制一种液体雾化装置，它可借助在混合器中液流的补充雾化和旋转而大大提高弥散过程的强度。

解决这一任务的方法是研制一种液体雾化装置，该装置具有带输入入口和排出喷口的喷射器，并在靠近排出喷口处安装可移动的雾化阀，按照本发明，该装置还具有与喷射器输入口连接的混合器，该混合器具有带供给液体和雾化剂的输入管和排出管的混合室，以及相应的雾化阀，该阀与供给液体的输入管连接，并具有排气喷口。

这种装置可大大提高液体雾化和弥散过程的强度。

为混合器供给雾化剂的输入管，最好用装有贯通喷口的横隔板隔断，这些喷口的轴线在靠近混合器雾化阀喷口附近的一点相交。

这样可在混合器内大大强化液体的弥散和与雾化剂的混合，因为雾化剂气流在以一定角度与锥形旋转的液流相遇时与其相互碰撞而产生了高频振荡。

在混合器的雾化阀的外表面，除具有螺旋槽外还可补充设置纵向沟槽。

这样可借助在螺旋槽和纵向沟槽内不同方向流体的相互作用加强气体和液体混合物的紊流和混合。

最好使喷射器输入口的纵轴线在喷射器的横截面上相对于其纵轴是偏置的。

这样会在更大程度上加强液体的弥散和雾化过程，因为气体和液体的混合物在两个相互垂直的平面上形成补充的旋流。

下面对本发明液体雾化装置通过具体实施例和附图加以解释，其中：

图1示出了液体雾化装置的总图，其中喷射器为纵剖面图;

图2示出了混合器的纵剖面图;

图3示出了液体雾化装置的总图，其中喷射器为横剖面图。

本专利液体雾化装置具有喷射器1（图1）和混合器2（图1、图2）。

喷射器1（图1）具有带输入口4和排出喷口5的壳体3。靠近排出喷口5处与壳体3在同一轴线上装有可移动的带螺旋槽7的雾化阀6。雾化阀6与调节杆8连接，调节杆8与壳体3内表面形成一环形间隙9，并与移动机构10连接。雾化阀6和调节杆8具有轴向孔供定量针阀11穿过，该针阀与单独的移动机构12连接。

混合器2（图2）具有带输出管14，液体输入管15和雾化剂输入管16的壳体13。在混合器2的壳体13内与壳体13同一轴线也装有一雾化阀17，该阀17带有排出喷口18，螺旋槽19和纵向沟槽20。雾化阀17与液体输入管15连接。

供给雾化剂的输入管16被装有喷口22的横隔板21隔断，这些喷口22的轴线在靠近雾化阀17喷口18的“α”点相交。

混合器2（图1）借助输出管14与喷射器1的输入口4连接。同时，喷射器1输入口4与混合器2壳体13的纵轴“OO”（图1和图3），在喷射器1横截面上相对于其纵轴“O′O′”是偏置的。

在喷射器1的雾化阀6（图1）上可用使气流旋转的切向缝槽代替螺旋槽7。

本专利液体雾化装置的工作方式如下：

在压力作用下液体通过输入管15（图2），按箭头“A”所示方向进入混合器2的雾化阀17，再以旋转的锥形液流由喷口18射出而进入混合器2壳体13的空腔中。雾化剂（气体、压缩空气，蒸气等）按图2中箭头“B”所示方向通过输入管16，再通过隔板21上的喷口22喷入壳体13的空腔内，迎面与喷口18附近的“a”向旋转液流相遇。在多股雾化剂气流以一定角度相遇而碰撞时，产生了高频振荡，并将其传递给锥形旋转的液流。这种相互作用的结果出现液体的弥散和液体与雾化剂的混合从而获得气体和液体的初次混合物。

在新进入的液体和雾化剂的压力作用下，气体和液体的初次混合物（图2，按箭头“C”所示方向）向混合器2输入管14的方向运动，通过雾化阀17外表面上的螺旋槽19和沟槽20，在混合器2壳体13的横截面上产生旋转运动。同时，由于在螺旋槽19和沟槽20中方向不同的流体的相互作用，产生气体和液体混合物的第二次紊流和混合。随后旋转的和紊流的气体和液体的二次混合物通过输出管14（图1，图2，按箭头“K”所示方向）和在喷射器1横截面上偏置的输入孔4进入环形间隙9，获得进一步的旋转（图1和图3按箭头“K”所示方向）和紊流，之后气体和液体混合物在两个相互垂直的平面上（图2，按箭头“D”，图1和图2按箭头“K”所示方向旋转，从而提高了其紊流和混合的程度，并通过环形间隙9（图1，按箭头“p”所示方向）进入喷射器1雾化阀6的螺旋槽7内。在螺旋槽7内气体和液体的混合物被分离成数股旋流，在由排出喷口5喷出前，重新相互作用和再次加强气体和液体混合物的紊流和弥散。经过多次紊流，旋转和弥散的气体和液体的混合物以锥形薄膜流（图1，按箭头“E”所示方向）通过排出喷口5射入工作空间，在此空间由于薄膜的分裂和介质相互作用而弥散和雾化。

用改变通过输入管15（图2）气体雾化剂消耗量的方法可以改变液体紊流和雾化程度以及混合器2中形成的混合物质量。

借助移动机构10和调节杆8（图1）可以通过喷射器1雾化阀6的移动来改变距排出喷口5的距离。当雾化阀6远离排出喷口5时，在阀6的外表面与喷射器1壳体3的内表面之间出现补充的环形间隙，在此间隙中气体和液体混合物的旋转减弱，从而使由喷口5喷出的气体和液体混合物的旋转也有所减弱，并使雾化液体的火焰加长。有时宜用这种方法达到工艺目的，例如，调节燃料火焰的长度和炉中的温度制度。

借助移动机构12（图1）和定量针阀11可以调节喷射器1排出喷口5的横截面面积，从而调节液体雾化装置的生产率。

由此可见，本专利的液体雾化装置可以保证多阶段地混合气体和液体，以及为雾化提供准备好的、相当均匀、细弥散和紊流的混合物。

这样就保证了液体雾化的强化和改善，保证了广泛的雾化调节范围，减少了雾化剂的耗量，並可使用压力较低的液体和雾化剂。

当在炉中燃烧液体燃料时，采用本装置可在广泛的范围内对温度进行调节，降低不充分燃烧的程度和在较低的空气余量下进行燃烧，最终达到降低燃料的单位消耗量、提高设备生产率和改善产品质量的目的。

在干燥过程中，采用本装置对液体、乳化剂或悬浮液进行雾化时，可使已干燥的材料具有所需的粒度范围，从而降低雾化剂的单位消耗量，提高加工过程的生产率和改善产品质量。

Claims (4)

1、液体雾化装置具有带输入口(4)和排出喷口(5)的喷射器(1)，以及靠近排出喷口(5)安装的可移动的雾化阀(6)，其特征是：本装置具有与喷射器(1)的输入口(4)连接的混合器(2)，混合器(2)的壳体(13)带有供给液体和雾化剂的输入管(15，16)和输出管(14)，混合器本身设有雾化阀(17)，此阀与供给液体的输入管(15)连接，并装有排出喷口(18)；

2、按照权利要求1所述装置，其特征是：向混合器（2）供给雾化剂的输入管（16）为带贯通喷口（22）的横隔板（21）所隔断，这些喷口（22）的轴线在混合器（2）的雾化阀（17）喷口（18）附近的“a”点相交;

3、按照权利要求1和2所述装置，其特征是：在具有螺旋槽（19）的雾化阀（17）的外表面上，还设有纵向沟槽（20）;

4、按照权利要求1所述装置，其特征是：喷射器（1）输入口（4）的纵轴在喷射器（1）横截面上相对于其纵轴是偏置的。

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